[发明专利]一种节能型变除湿量热泵式转轮除湿机组及其控制方法

说明书

本发明涉及一种节能型变除湿量热泵式转轮除湿机组及其控制方法，主要包括预冷蒸发器、一级除湿转轮、中间冷却蒸发器、二级除湿转轮、后冷却蒸发器、送风风机、第一电动风阀、第二电动风阀；当系统所需除湿量较大时，打开第一电动风阀，除湿空气可连续通过预冷蒸发器、一级除湿转轮、中间冷却蒸发器、二级除湿转轮和后冷却蒸发器。当系统所需除湿量小时，打开第二电动风阀，除湿空气可通过旁通管路直接进入中间冷却蒸发器，随后依次通过二级除湿转轮和后冷却蒸发器。在本发明中，当低除湿量时，转轮除湿机组的运行模式可以为单级转轮运行模式，具有系统风管管路阻力小和除湿空气温升小的优点，从而达到降低系统除湿能耗的目的。

技术领域

本发明涉及转轮除湿机领域，特别是涉及一种节能型变除湿量热泵式转轮除湿机组及其控制方法。

背景技术

除湿转轮的主要材料为高比表面积的吸附材料，可以吸附空气中的水蒸气，从而进行除湿。吸附饱和后的吸附材料需要进行脱附再生后方能再次用于吸附除湿，脱附再生需要使用高温再生空气(根据除湿量不同，一般高温再生空气的温度为50℃～120℃)。为了在实际使用中连续运行，一般除湿转轮分为两个区，即除湿区和再生区。随除湿转轮的旋转，吸附材料可反复通过除湿区和再生区。

热泵再生式转轮除湿空调系统通过回收热泵冷凝器排放的热量，加热除湿转轮的再生空气，可以降低除湿转轮的再生能耗。在该系统中，热泵主要用于降低空气温度(处理湿热负荷)，冷凝器用于排热以加热除湿转轮的再生空气，除湿转轮主要用于降低空气湿度(处理湿负荷)。在低湿度要求的场所中，送风空气露点温度极低，通常需要使用两级转轮除湿空调系统。除湿转轮的高温再生空气有很高的空气温度，所以高温再生空气经过除湿转轮后会加热转轮。当除湿空气经过除湿转轮后其温度会升高，通常需要在除湿空气经过第二级除湿转轮之前降低除湿空气的温度以提高除湿效果。因此，在两级转轮除湿空调系统中，通常在一级转轮和二级转轮之间设置中间冷却设备。很多最新研究也指出：在舒适性空调场所(如：住宅，办公楼和商店等)中使用两级除湿转轮加中间冷却设备的空调系统也可以有效降低除湿转轮的再生能耗。

已有方案中，与热泵联合运行的两级转轮除湿系统利用高温冷媒对待除湿空气进行预冷，同时一级转轮的除湿区对预冷后的空气除湿。利用一级热泵蒸发器对该空气降温后进入二级转轮除湿区。除湿后的空气进入二级热泵蒸发器进行最后冷却。再生空气利用室内排风或室外新风，先后经过一级热泵冷凝器、二级除湿转轮再生区、二级热泵冷凝器、一级除湿转轮再生区和三级热泵冷凝器。

其他已有方案中，热泵包括低温热泵和高温热泵。低温热泵有两个蒸发器先后对一级转轮前和二级转轮前的除湿空气进行预冷却。高温热泵通过冷凝器的排热来加热再生空气，随后先后通过一级电加热器、二级除湿转轮、二级电加热器和一级除湿转轮。

现有技术中，转轮除湿系统的设计均按照最大除湿量设计。当单级除湿转轮系统无法满足最大除湿量需求时，采用两级除湿转轮系统。在实际使用中，除湿量是动态变化的，很多时候，转轮除湿系统并不需要以最大负荷运行，以单级除湿转轮系统运行即可满足除湿需求时，但是仍以两级除湿转轮系统进行运行，系统风管管路阻力大，造成风机能耗和除湿转轮驱动能耗不必要的浪费。另一方面，第二级除湿转轮除湿量很小，但与较高温的再生空气换热后出风温度较高，需要消耗更多的能量降低送风温度。

因此，目前已有的技术方案中，两级除湿转轮系统均存在除湿量大，系统动态调节能力有限，部分负荷运行时系统能效低的缺陷，两级除湿转轮系统在除湿需求很小时通常也是过负荷运行，造成不必要的能量浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能型变除湿量热泵式转轮除湿机组及其控制方法，以达到降低系统除湿能耗的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：